复杂地形条件下重气扩散数值模拟

1  绪论
1．1  背景与意义
1．2  重气扩散主要过程和影响因素
1．3  重气扩散模型评价标准
1．4  重气扩散模型
1．4．1  泄漏源模型
1．4．2  重气扩散模型
1．4．3  大气边界层量化研究
1．4．4  流体动力学模型算法
1．5  工作和创新
1．6  本章小结
2  实验和数据收集
2．1  个旧地形液化气泄漏风洞实验
2．1．1  风洞实验相似性准则
2．1．2  个旧地理环境概要
2．1．3  环境风廓线的测定
2．1．4  环境风洞实验设置
2．1．5  环境风洞实验结果
2．2  Thorney  Island场地实验简介及数据引用
2．3  本章小结
3  数学模型的建立
3．1  重气扩散相关物理分析
3．1．1  泄漏喷射过程分析
3．1．2  喷射源模型与传输模型的结合
3．1．3  重气液滴与两相流分析
3．1．4  大气稳定度与边界层风速
3．1．5  边界层大气湍流和主要湍流模型
3．1．6  Smagorinsky-Lmy湍流模型
3．2  框架模型
3．2．1  改进的重气浅层模型
3．2．2  三维重气传播扩散模型
3．3  辅助模型
3．3．1  泄漏源模型
3．3．2  含重气液滴的重气传播扩散模型
3．4  本章小结
4  数值算法．
4．1  传统有限差分算法中的问题
4．1．1  线性化Burgers项差分方法
4．1．2  迎风格式
4．2  半离散格式
4．3  算法的时间积分方案和优化
4．3．1  交错时间步的时间积分方案
4．3．2  算法叠加原理
4．3．3  速度方程组的耦合
4．4  压力修正的最优化方法
4．4．1  最优化压力修正方法的提出
4．4．2  最优化压力修正的算法
4．4．3  计算实例
4．5  本章小结
5  数值模拟和模型检验
5．1  Thorney测试26的二维浅层模型模拟与检验
5．1．1  数值模拟的设定
5．1．2  模拟结果
5．1．3  模拟与实验的比较
5．2  个旧地形风洞实验改进的二维浅层模型模拟与检验
5．2．1  数值模拟的设定
5．2．2  模拟结果
5．2．3  模拟与实验的比较
5．3  个旧地形风洞实验改进的三维CFD模型模拟与检验
5．3．1  数值模拟的设定
5．3．2  模拟结果
5．3．3  模拟与实验的比较
5．4  本章小结
6  模型预报
6．1  二维浅层模型对不同泄漏口面积的重气扩散预报
6．2  二维浅层模型对含重气液滴的重气体系的扩散预报
6．3  三维CFD模型对含重气液滴的重气体系的扩散预报
6．4  本章小结
7  总结和展望
7．1  结论
7．2  创新和进步
7．3  展望和建议
附录
附录A  不同分类标准的相关性
附录B  二维浅层模型方程的推导
附录C  两相重气体系重气液滴相和气相间的传质模型的推导
附录D  三维模型地曲面坐标下梯度、散度和旋度算子的确定
参考文献
符号说明